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图中电路t=0时,开关s闭合,闭合前电路处于稳态,求t>=0时,电感电流iL

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解决时间 2021-11-12 11:57
图中电路t=0时,开关s闭合,闭合前电路处于稳态,求t>=0时,电感电流iL
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解答如下。


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解:t=0-时,电感相当于短路。iL(0-)的计算可以采用叠加定理、也可以支路电流法,结果为:iL(0-)=8Ω电阻电流+1Ω串联2Ω电阻支路电流=12/8+6/(1+2)=3.5(A)。

换路定理:iL(0+)=iL(0-)=3.5A。

t=∞时,电感再次相当于短路。由于S的闭合,6V电压源不再起作用,2Ω电阻相当于被短路。所以:iL(∞)=12/8=1.5(A)。

电压源短路,从电感处看进去,电路的等效电阻为:R=8Ω,所以电路的时间常数为:τ=L/R=(3.2/1000)/8=0.0004(s)。1/τ=2500。

三要素法:f(t)=f(∞)+[f(0+)-f(∞)]e^(-t/τ)=f(0+)e^(-t/τ)+[1-e^(-t/τ)]f(∞)=零输入响应+零状态响应=全响应。

所以iL(t)的零输入响应为:iL(0+)e^(-t/τ)=3.5e^(-2500t)  (A)。

——这道题没有让求全响应,而是求零输入响应,就是要求掌握三个响应之间的关系。

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